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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氨气制备,具体涉及一种氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法。
技术介绍
1、目前市面上主流的合成氨气的方法主要有一下几种。哈伯-博施法,这是目前最常见的氨气合成方法。它在高温(约450℃)和高压(约200至300倍大气压)下进行。在该过程中,氢气和氮气通过铁催化剂的存在下反应生成氨气。尽管这是一种有效的方法,但它需要大量的能量来维持高温高压条件。气相氨合成,这是另一种氨气合成方法,通常在更高的温度和压力下进行,大约在600℃和200至400倍大气压。这个过程使用石墨催化剂,它对反应条件更加苛刻。高温电解法是使用电解的方式制备氨气。该方法是在高温(约700~1000℃)下,通过将氮气经过溶液电解分解,使其与氢原子结合形成氨气。
2、现有制备氨气技术的缺陷和不足主要有以下几点:能源消耗,传统制氨气方法需要高温高压条件,这需要大量的能源。高温条件下的反应需要耗费大量电力来加热反应器,高压条件下则需要耗费更多的电力来维持压力。因此,这是一个显著的能源消耗问题。环境问题,传统氨气合成方法伴随着高碳排放,这对环境造成了负面影响。高温高压条件下的反应通常需要大量天然气或其他化石燃料,这会导致二氧化碳排放增加,加剧温室效应。催化剂问题,现有的催化剂通常是基于铁、钼等金属的,这些催化剂需要高温条件下才能有效运作。此外,它们容易中毒,需要经常更换,这增加了生产成本。氢气制备,制备氢气是制氨气过程的关键步骤之一。目前,大多数氢气是通过对天然气进行蒸汽重整或气化来制备的,这不仅需要大量能源,还依赖于有限的化石燃料资源。
< ...【技术保护点】
1.一种氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,反应时间为3~24h。
3.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,搅拌时间为8~12h。
4.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,镁系储氢材料MgH2、复合镁系储氢材料与活性氧化铝负载催化剂的质量比为1:1:2。
5.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,镁系储氢材料MgH2通过以下过程制得:将Mg粉置氢气气氛中,在300~600℃进行加氢反应3~24小时,得到镁系储氢材料MgH2。
6.根据权利要求5所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,将Mg粉置氢气气氛中,氢气压力为1.5~4.5MPa。
7.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,将Mg粉和过渡金属粉末在氮气气氛下,混合均匀,然后在氢气气氛下,于300~600℃进行加氢反应3~
8.根据权利要求7所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,过渡金属粉末为Fe。
9.根据权利要求7所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,Mg粉和过渡金属粉末的粒径均不大于325目。
10.根据权利要求7所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,过渡金属占Mg粉和过渡金属粉末总质量的10%~50%。
...【技术特征摘要】
1.一种氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,反应时间为3~24h。
3.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,搅拌时间为8~12h。
4.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,镁系储氢材料mgh2、复合镁系储氢材料与活性氧化铝负载催化剂的质量比为1:1:2。
5.根据权利要求1所述的氮气通过金属氢化物转化为氨气的方法,其特征在于,镁系储氢材料mgh2通过以下过程制得:将mg粉置氢气气氛中,在300~600℃进行加氢反应3~24小时,得到镁系储氢材料mgh2。
6.根据权利要求5...
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